Fitoquímicos en la industria alimentaria

Artículo escrito por Alfredo Arroyo (redes: Instagram y LinkedIn), colaborador de Alimentología y Graduado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos (UEX).

En los últimos años, la economía circular y la revalorización de residuos ha tomado importancia como camino hacia la sostenibilidad, suponiendo una oportunidad para paliar el impacto ambiental generado por la agricultura, y pudiendo, por ejemplo, aislar fitoquímicos como los carotenoides, tocoferoles o compuestos fenólicos de distintos subproductos y proporcionarles una segunda vida. Un factor importante para que estos residuos sean reutilizables es el proceso que haya sufrido la materia prima elegida, en la que variables como la temperatura, la presencia de oxígeno o el tiempo, son agentes prooxidantes a los cuales se debe prestar atención. Además, también podría ser interesante la utilización de extracciones menos agresivas con fluidos supercríticos o microondas.

¿Qué son los compuestos fitoquímicos?

Los fitoquímicos o fitonutrientes pueden definirse como componentes químicos orgánicos que tienen origen en el reino vegetal, puesto que la gran mayoría son metabolitos secundarios procedentes de estos, y los cuales actúan como defensa (las protegen de infecciones e invasiones), además de aportando color y olor.

Los fitonutrientes no están considerados como sustancias esenciales a aportar en la dieta, sin embargo, aportan una serie de beneficios al organismo, actuando en multitud de rutas metabólicas y optimizando procesos. Algunas de los efectos que se les atribuyen son:

• Efecto antioxidante, antibiótico y antifúngico, efectos muy perseguidos por la industria alimentaria a la hora de crear alimentos funcionales (en el caso de la antioxidante tanto para incrementar la vida útil del alimento como para mejorar su composición).
• Efectos hipoglucémicos e hipotensores, por lo que tienen que ver con la salud metabólica y el sistema cardiovascular.
• Mejora del sistema inmune.
• Efecto antiinflamatorio.
• Incrementación de la absorción de otros nutrientes. 
• Mejoras a nivel cognitivo.

Algunas fuentes alimentarias donde podemos encontrar fitoquímicos en nuestra dieta son: frutas, verduras, legumbres, granos integrales, frutos secos, semillas, hongos, hierbas y especias.

Clasificación de los distintos fitoquímicos

Atendiendo a su estructura química, los fitonutrientes se clasifican principalmente en terpenoides, compuestos fenólicos y compuestos azufrados:

TERPENOIDES

Son derivados del isopreno, en su mayoría pigmentos fotosintéticos, compuestos aromáticos y aceites esenciales. Algunos de los principales: limoneno, mentol, linalool, carvacrol y citronela. 

Fitoesteroles y fitoestanoles: son esteroles vegetales (estructuralmente son muy similares al colesterol). En la industria la mayor fuente de aceites esenciales en forma de subproductos son los residuos de empresas de cítricos. En cuanto a sus funciones fisiológicas algunas interesantes podrían ser:

• Actividad antiinflamatoria (inhibición de citoquinas proinflamatorias).
• Función “secuestrante” del colesterol (por ejemplo fitoesteroles como el campesterol y estigmasterol están presentes en productos como el famoso danacol).
• También son usados como aromatizantes.

Los carotenoides (carotenos y xantofilas) son principalmente tetraterpenoides (pigmentos que fluctúan entre el amarillo y el rojo intenso). En la industria alimentaria derivan de los desechos de las industrias del tomate (el llamado ensillado de tomate), desechos de zanahoria y espinacas entre otros. 

Sobre sus propiedades estudiadas, la más destacable sin duda es la antioxidante, aunque no parecen actuar igual en forma de complemento dietético a dosis más altas (estudio). Además, posee efecto protector frente al cáncer (estudio) y es protector cardiovascular.

COMPUESTOS FENÓLICOS

Están compuestos por al menos un grupo hidroxilos unido a un grupo fenol. Como podemos ver en la imagen de clasificación anterior, se clasifican en fenoles simples y polifenoles. Por ejemplo los flavonoides son responsables de colores (rojo, rosa, azul o violeta) en frutas y vinos, otros como el ácido clorogénico aporta amargor a bebidas como la cerveza o la sidra. También el pardeamiento enzimático está estrechamente relacionado con el contenido en polifenoles, la presencia de oxígeno y la actividad enzimática de la polifenoloxidasa.

En cuanto a subproductos derivados de la industria que constituyen una fuente interesante encontramos:

• Flavonoides podemos encontrarlos en residuos de cáscara de cebolla, cáscaras de cítricos, cáscara de la uva, hojas de olivo o harina de soja.
• Lignanos: torta de sésamo (post prensado).
• Estilbenos (es el caso del famoso resveratrol): orujos del vino.
• Ácidos fenólicos: cáscara de granada, subproductos de uva, salvado de arroz.

Algunas de sus propiedades estudiadas son:

• La función antioxidante parece ser hasta ahora indiscutible para todas las clases de fenoles. 
• Carcinogénicos, numerosos estudios realizados en animales en según qué tumores avalan esta propiedad.
• Antiinflamatorios, la cúrcuma ha sido un claro ejemplo en este ámbito.
• Bactericidas, antivirales y moduladores de la respuesta inmune.

Estudios epidemiológicos asocian una dieta rica en fenoles a un menor riesgo de enfermedad coronaria.

COMPUESTOS AZUFRADOS

Contienen átomos de azufre enlazados a átomos de carbono. Respecto a los subproductos en la industria están presentes en los vegetales de la especie allium  (cebolla, ajo, puerro…) y en los subproductos de las crucíferas (mostaza o repollo).

Algunas de sus propiedades beneficiosas son:

Derivados de la L-cisteína en su mayoría. Con propiedades más que contrastadas (atribuidas principalmente a la alicina) como son: antioxidante, antiinflamatoria, antifúngica, antimicrobiana y de protección cardiovascular.

Conclusión: fitoquímicos extrapolables a la industria alimentaria

Como conclusión, la industria de alimentación y los residuos del ámbito agrícola constituyen un nicho de subproductos con alto contenido en compuestos bioactivos. Por ejemplo el caso de los fenoles ha sido estudiada su aplicación en matrices alimentarias como pueden ser pescados, carnes o aceites, mostrando capacidades antioxidantes equitativas a antioxidantes sintéticos (BHT y BHA) particularmente flavonoides y ácidos hidroxicinámicos (estudio). Otra opción es añadirlos  con el objetivo de mejorar su perfil nutricional (estudio) y por último también se están estudiando la posibilidad de adicionarlos a envases activos, películas o recubrimientos con función protectora (proteínas o polisacáridos).

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